淀粉、纤维素
教学重点:淀粉和纤维素的化学性质及用途。
教学难点:淀粉和纤维素的水解反应。
教学方法:实验及多媒体辅助教学。
教学手段:通过实验引导学生探究结构(官能团)与性质的关系。
教学思路:采用“性质→结构”、“官能团决定化合物特性”的模式。
从实验入手,来突出重点,用多媒体使学生易于理解,从而突破难点。
[引言]我们日常生活中食用的淀粉和纤维素是否为同类化合物?
淀粉和纤维素的分子式通式相同。
(C
6H
10
O
5
)
n
,它们是否为同系物或同分异构体?
通过本节课的学习,我们将解决这个问题。
[板书] 第二节淀粉纤维素
一、淀粉,纤维素的结构与物理性质
二、实验探究
1.淀粉水解:
(1)实验用品:0.5g淀粉4mL20%硫酸氢氧化钠溶液银氨溶液碘水
〔实验1〕在试管1和试管2里各放入0.5g淀粉,在试管1里加入4mL 20%
的H
2SO
4
溶液,在试管2里加入4mL 水,都加热3~4min。
用碱液中和试管1里
H 2SO
4
溶液,把一部分液体倒入试管3。
在试管2和试管3里都加入碘溶液,观
察有没有蓝色出现。
在试管1里加入银氨溶液,稍加热后,观察试管内壁上有无银镜出现。
实验现象与结论
(2)实验用品:0.5g淀粉唾液新制氢氧化铜
在试管中加入0.5g淀粉,加入少许唾液加热,在水解液加入新制氢氧化铜,观察现象。
现象:有红色氧化亚铜沉淀生成。
结论:说明淀粉在唾液淀粉酶的催化下水解。
2.纤维素水解
实验用品:棉花浓硫酸 CuSO
4
溶液过量NaOH溶液
〔实验2〕把一小团棉花放入试管中,加入几滴90%浓硫酸,用玻璃棒把
棉花捣成糊状。
小火微热,使之成为亮棕色溶液。
稍冷,滴入3滴CuSO
4
溶液,
并加入过量NaOH溶液使溶液中和至出现Cu(OH)
2
沉淀。
加热煮沸,观察现象。
现象:用红色氧化亚铜沉淀生成。
结论:纤维素已水解,最终产物也是葡萄糖。
三、淀粉,纤维素的化学性质及用途
1.淀粉的化学性质及用途
(1)遇碘单质变蓝
[导入]最常用的鉴定淀粉的简便方法,就是遇碘后变为蓝色。
为什么?
[分析]这是由于直链淀粉形成一个螺旋后,中间的隧道恰好可以装入碘的分子形成一个蓝色的络合物。
这个情形可用图21-2来表示。
(2)水解反应:
(C
6H
10
O
5
)
n
+n H
2
O→nC
6
H
12
O
6
(葡萄糖)
用途:用于制葡萄糖和酒精,也是人体的能源之一。
2.纤维素的化学性质和用途
[课本实验1、2]
(1)水解反应:(C
6H
10
O
5
)
n
+n H
2
O→nC
6
H
12
O
6
(葡萄糖)
(2)制人造丝:
纤维素不溶于水,因此分子中虽有很多的羟基,但并无甜味。
它可溶于Schweitzer 溶液(硫酸铜在20%的氨水溶液),分子中的羟基形成一个铜氨络合物:
这个络合物遇酸后即被分解、原来的纤维素又沉淀下来。
人造丝就是利用这个性质制造的。
用途:纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等。
[拓展视野]
1、文明社会是甲壳质、几丁聚糖缺乏症候群的时代
已有数年,因注重农产品的产量,以致于大量使用农药和化肥。
但以前的人从不曾用过农药,只使用粪肥培育植物。
如不施用农药,植物就能充分吸收到甲壳质-几丁聚糖。
以前不管益虫、害虫,到处都有昆虫类,而昆虫一向喜欢停留在植物上面。
植物大都能从其表面分泌出消化酶,一旦昆虫停留在上面,虽然只有极微小的接触,但接触到植物的部位(如脚部等),将为消化酶所溶化,其成分由植物吸收。
那些昆虫表皮成分的三分之一是甲壳质-几丁聚糖,植物就以这种方式吸收甲壳质-几丁聚糖。
植物凭着这些甲壳质-几丁聚糖,使它们的细胞活性化而长得茁壮,同时也不怕虫类。
人类吃到这种植物,在不知不觉中吃进植物所吸收的甲壳质-几丁聚糖。
这可以说是一种食物链。
那是的人们也许没有感觉到,但是他们已经摄取了足够的甲壳质-几丁聚糖。
由于这些甲壳质-几丁聚糖的作用,生理调节机能一直很好,因为细胞和免疫机能都被活性化了。
由此不难知道,甲壳质-几丁聚糖给人类带来多大的好处。
比起往昔来,现在的医疗已经发达了好几倍,但许多慢性病的病人年纪却越来越小。
甲壳素是甲壳质(CHITIN)和几丁聚糖(CHITOSAN)的俗称。
几丁聚糖是自然界中唯一带正电荷的可食性动物纤维。
医学科学界将其誉为继糖、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质(无机盐)之后人体必须的第六生命要素。
甲壳素对人体的生理机能效应主要依靠几丁聚糖的作用来实现。
几丁聚糖对于人体有五大功能:
1、提高机体免疫机能。
2、抑制老化,对抗自由基。
3、预防疾病,杀灭、抑制病原微生物的作用。
4、促进伤口愈合、加强组织修复、提高脏器功能,加速疾病痊愈。
5、调节人体的生理;改善体内酸性环境,创造一个不易生病的体质。
甲壳素的机能作用:
1、抗病毒许多科学家已从多方面证实了甲壳素硫酸酯的抗病毒活性。
DerekHorton等证明氨基上含有S042-的甲壳素衍生物对血液病毒有显著抑制作用。
1992年Vorcellotti等发现甲壳素硫磺化衍生物能抑制哺乳动物的病毒感染,特别是能抑制和治疗艾滋病病毒感染,抑制其复制的IC50为7微克/毫升,同时也能抑制劳舍氏白血病病毒和单纯疱疹病毒。
2、抗菌抗感染(祥情略、以下同)
3、降脂、降压和防治动脉硬化、心脏病。
4、抗肿瘤
1)抑制非正常细胞生长、扩散和转移
2)提高抗肿瘤药物的疗效
3)排除放射治疗和抗癌药物细胞毒物质
5、抗凝血
6、保护肝脏
7、降血糖
8、强化人体免疫、活化淋巴细胞
9、改善消化机能
10、减少体内重金属的蓄积
11减肥作用甲壳素的减肥作用,是指其本身所带的正电离子与食物中带负电的脂肪自动附着结合,阻断脂肪分解酵素的作用,使得脂肪在肠内不被吸收而直接排出体外。
但不会和重要营养素的蛋白质结合,所以不会对人体造成危害。
甲壳素不同于一般减肥食品的抑制食欲,或使人造成腹泻来达成减肥效果。
更甚者对于消化道还有改善代谢机能的功效。
通常几丁聚糖可吸收五倍的脂肪酸,已被广泛应用于瘦身健康食品上。